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第4章

运营工厂

无论坐落于世界上哪个地方,汽车总装厂总能“称霸”当地。从远处看上去,它是没有窗户的庞然大物,周围环绕着大块的仓库用地和轨道运输场。工厂建筑物的外形复杂,正面不够显眼,往往难以找到入口处。而且进入了工厂,一不留神还会迷路。

在巨大的建筑物内,成千上万的工人关注着移动的车辆,同时,在高耸的屋顶下,传送机和传送带形成一个复杂的网络,来回运送零部件。场景一派拥挤,忙碌且嘈杂。乍看之下,如同置身在一块瑞士机械手表里一般令人着迷,又有些无法理解,甚至还有点令人恐惧。

1986年,国际汽车计划项目(IMVP)一开始,我们就通过尽可能多地仔细调査世界各国的汽车总装厂,着手对比精益生产和大批量生产。最后,我们访问了17个国家90多个工厂系统地收集信息,这些工厂基本上占全世界总装生产量的一半左右。事实证明,我们这一计划是在汽车行业或其他任何行业中从未进行过的、最为全面的国际性调查。

本章以国际汽车计划世界装配厂调研为基础。约翰·克拉夫奇克发起了这个调研,后来约翰·保罗·马克杜菲加盟,岛田治夫辅助了这个调研。

首先,为什么我们选择总装厂来研究呢?为什么不选其他的工厂,比如发动机工厂、制动系统工厂、或发电机工厂?为什么要调研这么多国家的这么多工厂呢?日本最佳的精益生产工厂和北美或欧洲最糟糕的大批量生产工厂肯定应该能够充分展示精益生产和大批量生产之间的差别。

有三个因素使我们确信,在研究汽车生产方式的时候,以总装厂的活动最为有用。

第一,汽车工业中很大部分的工作涉及组装。理由很简单,因为一辆汽车上有大量的零部件。其实,这种组装工作大部分发生在部件制造厂。例如,一个发电机工厂需要从供应商采购或自制100个左右的独立零件,然后组装成一个完整的部件。但在这样的工厂里很难理解组装的意义,因为这最后的活动,一般只占总工作量的一小部分。相比之下,在总装厂里,唯一的活动就是组装,即用焊接和螺钉固定几千个简单的零件和复杂的部件,并最终组装成一辆汽车。

第二,全世界的总装厂所做的工作几乎完全相同。这是因为,实际上所有的现代轿车和轻型货车都采用极为相似的制造技术。几乎每个总装厂都是将300个左右的钢板冲压件点焊成完整的车身。然后,车身经过浸漆和喷漆,完成防腐处理。接着,给车身上装饰漆。最后,将数以千计的机械零件和电气元件以及少量的内饰安装进刷过油漆的车身,生产出一辆完整的汽车。尽管轿车在出厂时外形各异,但是由于这些工作如此一致,所以我们能够把日本工厂和加拿大工厂、德国工厂甚至中国工厂一起进行有意义的比较。

第三,我们选择总装厂进行研究是因为日本通过在北美和欧洲建厂传播精益生产的努力就是从总装厂开始的。1986年,当我们开始调研时,美国已有三家日本人管理的总装厂在运营,英国也有一家即将营业。

相比之下,日本的发动机工厂、制动系统工厂、汽车发电机厂和其他部件的工厂,尽管已宣布要在北美和欧洲建厂,却仍处于计划阶段。根据经验,我们知道,调查一家公司的新工厂蓝图或是观察一家刚开始生产的工厂都是毫无意义的。为了弄清精益生产和大批量生产在工厂方面的全部差别,我们必须比较满负荷运营的工厂。

其次,我们经常被问到:“为什么要调研这么多国家的这么多工厂?”答案很简单。目前精益生产正从日本传播到几乎每一个国家。传播的直接对象就是那些早期工业时代的巨型大批量生产工厂。

在每个国家和每个公司里——也许我们还应该加上,包括一些进步不大的日本公司——我们发现一种强烈的、甚至急切的渴望,要寻求这样两个简单问题的答案:“我们的位置在哪里?”和“我们必须做什么才能达到精益生产要求的新的富有竞争力的水平?”现在我们有了答案。

典型的大批量生产:通用汽车的弗雷明汉工厂

1986年,我们开始在通用汽车公司位于美国马萨诸塞州的弗雷明汉总装厂进行调研,这座工厂仅距我们位于波士顿的研究所数英里。我们选择弗雷明汉工厂并非由于它离我们近,而是因为我们强烈怀疑这座工厂包含了典型大批量生产的全部要素。

与工厂的高级管理人员们的初次会面并不乐观。他们刚刚从我们总装厂调研组长约翰·克拉夫奇克过去工作过的丰田—通用合资公司(新联合汽车制造公司NUMMI)参观归来。有人报告称,新联合汽车制造公司后面肯定存在秘密修理区和秘密库存。因为,他没有看到任一方面是足够称得上一座“真正的”工厂。另一位经理不知道新联合工厂有什么值得他们大惊小怪的地方:“他们不过是像我们一样地在造车。”第三个人则警告说:“一切有关新联合汽车制造公司‘精益生产’的讨论在这里都是不受欢迎的。”

暂且不管这个冷淡的开端,我们还是发现工厂管理人员对我们帮助极大。正如我们自此一次又一次发现的那样,全世界的管理者和工人都渴望了解自己所处的位置以及如何改善。而他们对事情可能会糟糕到何种程度的担忧,实际上往往就造成了初期的敌对情绪。

在车间里,我们找到了预期的情况:一个经典的具有诸多弊病的大批量生产环境。我们从总装线旁的走道开始看,走道上挤满了前去换班接替工友的员工、前往排解故障途中的设备修理工、清理工和库存搬运工,我们都可以称之为非直接生产工人。这些工人实际上都没有在增值,公司完全可以找到其他办法来完成他们所担负的工作。

然后,我们来看看总装线本身。每个工作台的旁边都有成堆的库存——有时多达数周的库存量,废弃的纸箱和其他临时包装材料扔得到处都是。总装线上的工作本身就分配不均,有些工人疯狂地跑动以跟上工作节拍,而有些工人却有时间吸烟甚至看报纸。另外,很多工位上的工人们似乎正在努力把极不合适的零部件装配到奥兹莫比尔(Oldsmobile)汽车上。根本装不上的零部件就随便地扔到垃圾箱里。

而我们在总装线的末端所发现的也许是老式的大批量生产的最佳证据:带有各类质量缺陷的成品汽车堆放在一大片工作区域中。所有这些汽车都需要在出货前进行进一步的修理,这项任务证明是非常耗时的,而且由于问题埋藏在层层的零部件和内饰之下,往往无法彻底解决。

在我们穿过工厂回去和高级经理们讨论我们调查结果的路上,我们发现了大批量生产的最后两大标志:一是大量的车身缓冲库存正在等待被运送到喷漆间,然后由喷漆间送到总装线;二是大量的零部件库存,许多还在火车车厢里,这些零部件都是从通用汽车公司位于底特律地区的部件制造厂运来的。

最后,谈一谈工人问题。唯一合适的形容词就是“无精打采”。自1979年美国工业危机开始,弗雷明汉工厂的工人已被裁员6次。对工厂是否能够长期顶住位于美国中西部的精益生产工厂的冲击,他们似乎已不抱什么希望了。

典型的精益生产:丰田公司的高冈工厂

我们的下一站是日本丰田市高冈县的丰田总装厂。像弗雷明汉工厂(1948年建立)一样,这个工厂处于中年期(1966年投产)。1986年,这个工厂拥有很多的焊接和喷涂机器人,但很难像通用汽车公司的工厂那样高科技,当时的通用已经在其GM-10型新车上应用计算机控制运输系统而不是传统的总装线。

对每个了解精益生产逻辑的人来说,高冈工厂和弗雷明汉工厂之间的差别是显著的。首先,精益生产工厂的走道上几乎没有人。在通用汽车公司看见的非直接生产工人大军不见了,几乎每一个见得到的工人都真的在为汽车生产增值。由于高冈工厂的走道非常狭窄,这一事实就更加明显。

对于一定生产量下所需的工厂空间大小,丰田的理念正好和通用在弗雷明汉工厂的理念相反:丰田认为空间应当尽可能小,这样工人更容易面对面地交流,而且工厂内没有存放过量库存的空间。相反,通用则认为特大的空间是必需的,这样可以应付需要返工的汽车和为保持均衡生产所需的大量缓冲库存。

总装线显示出更深层的差别。在高冈工厂,每位工人的身旁只有不到一个小时的库存量。零部件顺畅地沿着流程前进,工作量比较均衡,每位工人的工作节拍大致相同。当一个工人发现一个有质量缺陷的零部件时,他(在日本丰田工厂里没有女工人)仔细地贴上标签,然后送到质量控制室以换取新的零部件。一旦进入质控部门,零部件就要经过丰田“五个为什么”的考核,正如我们在第2章已解释过的,员工应追溯质量缺陷的原因到其最终根源以期不会再度出现这样的问题。

前面已指出,如发现任何问题,线上的每位工人都能拉动就在工作台边上的绳索,停下整条总装线;而在通用,除安全原因外,无论任何理由,也只有高级经理才能停下总装线——但是由于设备或物料供应的问题,总装线却常常被动停止。在高冈工厂,每位工人都可以停下总装线,总装线却几乎从不停止,这是因为问题已经提前解决掉了,而同样的问题永不重复出现。很明显,持续地注重防止质量缺陷已经消除了停线的大部分原因。

在总装线的末端,精益生产与大批量生产之间的差别更为显著。在高冈工厂,我们几乎完全看不到返工的区域。几乎每辆车都是直接从总装线开到船上或货车上,送达客户处。

穿过高冈工厂的回程上,我们还观察到这个工厂与弗雷明汉工厂之间其他的差别。在焊接车间与喷漆车间之间以及喷漆车间与总装车间之间几乎没有缓冲库存,而且根本没有零部件的仓库。相反,零部件在供应商的工厂制成后每隔一小时直接交货至总装线(事实上,我们最初的工厂调査问卷上问到工厂有多少天的库存量时,一位丰田的经理彬彬有礼地问道,是否翻译上有差错,我们肯定是想问有几“分钟”的库存量)。

最后一个和弗雷明汉工厂之间的显著差别就是工人的精神面貌。高冈工厂的工作节奏明显更为紧张,工人们还有一种工作主动性,而不仅是在工长的监视下心不在焉地装装样子。毫无疑问,这在很大程度上是由于高冈工厂的所有工人都是丰田的终身雇员,完善的工作保障换来了他们的全力完成任务。

数据统计表:大批量生产与精益生产

在调查了两个工厂之后,我们开始建立一个简单的数据统计表以说明每个工厂的生产率和精确度(这里的“精确度”表示顾客报告的汽车装配质量缺陷数)。 计算总生产率的对比很容易,即用全厂雇员的工时数除以生产出的汽车数量,如表4-1第一行所示。 但是,我们必须确保每个工厂完成的工作是完全相同的。否则,就没有可比性。

所以,我们为两个工厂设计了标准的活动一览表,包括全车身的镶板焊接,三层涂料的喷漆,全部零部件的安装,最后检查以及返工,并注意任何一家工厂在做而另一个工厂不做的工作。例如,弗雷明汉工厂只承担其焊接工作的一半,并从外协厂获得许多预先焊好的装配件。为反映这一事实,我们对此进行了调整。

我们也知道,比较装配汽车尺寸差别很大和可选配置数量不同的工厂意义不大,所以我们对每个工厂的工作量进行调整,就像让他们总装一种特定规格尺寸和选装配置的标准车型。

我们完成这项工作后就有了一个异乎寻常的发现,如表4-1所示。在完成同样的一套标准活动,生产我们要求的标准车型时,高冈工厂的生产率几乎是弗雷明汉工厂的2倍,而且精确度达到3倍。在制造汽车所需空间方面,高冈工厂的空间利用率要高出40%,而其库存量仅为弗雷明汉工厂的极小部分。

表4-1 1986年通用汽车弗雷明汉总裝工厂与丰田高冈总装工厂对比

注:每车总装工时为工厂总工时数除以生产总车数。

“修正后每车总装工时”同时考虑了标准活动中的修改和文中所描述的产品特点。

每百辆总装缺陷数是以J.D.Power公司的《1987年新车质量调查报告》为基础估计的。

每车总装面积是每年每车所占平方英尺数,并按照汽车的尺寸修正过。

平均零件库存是主要零件的大致平均数。

资料来源:国际汽车计划各国总装厂调研。

如果你还记得第2章中的图2-1,你可能会怀疑从经典的大批量生产(如通用所采用的)向经典的精益生产(如丰田所采用的)的跃进是否称得上是一场“革命”。毕竟,福特汽车公司当时在高地公园工厂能把直接总装工时减至九分之一。

实际上,高冈工厂的成就在某些方面甚至比福特高地公园工厂更令人钦佩,因为高冈工厂在很多方面都有很大的进步。高冈工厂不仅工时减半,不合格品减少到三分之一,还大大削减了库存和制造空间(也就是说,和弗雷明汉式的大批量生产相比,它既节省了资金又节省了劳动力)。更强大的是,高冈工厂能够在几天之内从生产一个车型转换到生产下一代的产品,而高地公园工厂由于采用大量的专用工具,当1927年福特汽车公司从T型车转而生产新的A型车时,停产达数月之久。大批量生产的工厂在换型生产新产品时,仍需连续停产数月。

传播精益生产

制造上的革命只有在人人都可利用的时候才是有益的。因此,我们对正在北美和欧洲兴办的新移植工厂能否在一个完全不同的环境里实行精益生产非常感兴趣。

我们对北美一家日本的移植工厂很熟悉,因为国际汽车计划的研究成员约翰·克拉夫奇克就曾在这个厂里任职。位于加州佛蒙特的新联合汽车制造公司(NUMMI)是典型的大规模制造商通用汽车和典型的精益制造商丰田公司的合资企业。

新联合汽车制造公司利用了通用汽车在20世纪60年代建成的一座旧工厂,为美国西海岸组装通用汽车的轿车和小货车。由于通用汽车在太平洋沿岸的市场份额逐步下滑,工厂的工作日益减少,终于在1982年关闭了这家工厂。到了1984年,通用汽车公司决定要向大师学习精益生产。所以,它说服丰田公司为其重新开放的工厂提供管理层人员,这个工厂将为美国市场生产丰田设计的小型轿车。

新联合汽车制造公司决心不在精益生产上采取折中妥协方案。高级经理都来自丰田,他们很快就完全按照丰田生产方式来实施精益。达到这一目标的关键行动就是在车身焊接区旁边建设一座新的冲压工厂,这样车身就可以完全按照需求,进行小批量地冲压。相比之下,旧的佛蒙特工厂要依靠通用汽车在中西部的集中冲压工厂经由铁路来供应车身。在那里,这些车身是成百万件地在专用的冲床上冲压出来的。

联合汽车工人工会也一起合作使精益生产成为可能。新联合汽车制造公司80%的工人是由过去在通用佛蒙特工厂工作的工人组成的。但是,新联合汽车制造公司的合同只规定了两类工人——组装工和技术工,而通常工会合同拥有数千页印刷精美、对工种类别和其他工作限制问题明确的规定。工会也同意其全体会员以小组团队的形式工作,以最少的工时和最高的质量来完成工作。

1986年秋天,新联合汽车公司全速运转起来了。我们已准备好将它和高冈工厂以及弗雷明汉工厂进行对比,如表4-2所示。

表4-2 1987年通用弗雷明汉工厂、丰田高冈工厂和新联合佛蒙特工厂对比

资料来源:国际汽车计划各国总装厂调研。

我们发现新联合汽车制造公司与高冈工厂的质量相当,生产率接近。但由于通用旧工厂糟糕的布局,空间利用率并不太高。又因为几乎所有的零部件都需横跨太平洋运送5000英里才能抵达,不像丰田总装厂仅距附近的供应工厂5~10英里,其库存量也比高冈工厂要大得多(尽管如此,新联合汽车制造公司备有两天的零部件就能够顺利运营,而弗雷明汉工厂则需要两周的存货)。

到1986年年底,我们已经清楚,丰田确实在制造业上完成了一场革命,旧式大批量生产的工厂无法匹敌,新的最佳生产方式——精益生产,完全能够成功地移植到新的环境中,以新联合汽车制造公司为例。有了这些调查结果,我们对随后的大事件就不怎么惊讶了:高冈工厂继续改进,增加更多的自动化。新联合汽车制造公司也在不断提高,并且当时正在增加第二条总装线来组装丰田的小货车。弗雷明汉工厂则在1989年的夏天永远关闭了。

世界各国的调查

在完成初步调查后,我们决定继续进行对整个世界的调查。我们的动机部分是出于那些赞助我们的公司和政府渴望了解自己所处的位置,部分是出于调研3家工厂所得的知识无法回答关于自动化、工艺性、产品多样性和管理技术在成功的制造中究竟起什么作用的问题。

但是我们很快就发现,在报告我们的调研结果时,我们必须隐藏公司和工厂的名字。只有在我们的调研结果不公开工厂名的条件下,许多公司才允许我们接近他们的工厂。我们尊重他们的意愿,本书只有在得到公司的同意后才会指出工厂名。

经过四年多的研究,关于世界各国的生产率和质量(或精确度)问题,我们的总结如图4-1和图4-2所示。

图4-1 规模制造商总装厂生产率,1989年

注:大批量生产商包括美国三大公司,欧洲的菲亚特、标致、雷诺、大众和日本各公司。

J/J=日本的日资工厂。

J/NA=在北美的日资工厂,包括与美国企业合资的工厂。

US/NA=在北美的美资工厂。

US&J/E在欧洲的美资和日资工厂。

E/E=在欧洲的欧资工厂。

NIC=新兴工业国家和地区的工厂:墨西哥、巴西、中国台湾和韩国。

资料来源:国际汽车计划各国总装厂调研。

图4-2 规模制造商总装厂质量,1989年

注:质量用可追查到总装厂责任的每百辆汽车的缺陷数来表示,由客户最初3个月的使用报告记录。报告只包括在美国销售的汽车。

资料来源:国际汽车计划项目各国总装厂调研,利用由J.D.Power公司提供的总装厂质量缺陷专项调查结果。

这些调査结果根本不是我们所预期的。我们预期在日本的所有日本公司,其业绩大致是差不多的——即一样地精益。更进一步,我们预期所有位于北美的美国工厂以及美国人和欧洲人在欧洲开办的工厂业绩大致在同一水平上,没有什么差别,而且落后于日本工厂平均水平的程度,大致和1986年弗雷明汉工厂落后于高冈工厂的程度差不多。最后,我们还猜测发展中国家的总装厂应以低生产率和低品质为标志。但是,事实却并非如此。

相反,我们发现,日本各公司的生产率业绩存在着相当大的差别。在生产率和质量两个方面,最佳工厂与最差工厂之间实际上要相差1~2倍;在其他方面——空间利用、库存水平、专用返工场地占工厂面积的比例的差别就小得多,但仍有所不同。

我们很快发现弗雷明汉工厂实际上是北美最差的美资工厂。1989年后期美国三大汽车公司的平均业绩要好得多——生产工时只比高冈工厂多48%、质量缺陷数量多50%而已;而1986年弗雷明汉工厂与高冈工厂相比时生产工时高达其2倍,质量缺陷数则为其3倍。更突出的是,福特这个75年前大批量生产的创造者,其在北美总装厂的精益程度几乎与日本在北美的移植工厂的平均水平相当。 在北美的最佳美资工厂,其生产率现已接近日本工厂的平均水平,而质量则几乎一样。

也许最惊人的是我们对欧洲的调査结果。弗雷明汉工厂这家在与高冈工厂的对比中如此糟糕的北美工厂现已关闭,但是实际上1986年它的生产率已经超过1989年欧洲工厂所达到的平均水平。事实上,当我们通过一家家工厂进行调研时,我们得出一个值得注意的结论:欧洲这个一度曾是汽车工业中手工艺生产的摇篮,如今已真正成为典型的大批量生产基地。在日本位于北美的移植工厂的不断压力下,美国工厂的平均水平已得到大幅度的改善,部分原因在于关闭了一些最差的工厂,如弗雷明汉工厂,还有一部分原因在于其他工厂采用了精益生产技术。相比而言,欧洲还未开始拉近这一竞争力差距。

至于日本在北美的移植工厂,我们发现的情况符合预期。他们的平均水平在质量方面大体与日本工厂平均水平相当,但在生产率方面大约落后25%。我们认为,这些差距的部分原因在于这些移植工厂在学习精益生产方面仍处于起步阶段。这些差距也是由于获取所需的额外工作的供应方式不同,我们将在第6章探讨这一点。

但是,在众多在美日资工厂中也存在着显著的不同。例如,有一家移植工厂的制造空间利用率在全世界工厂的抽样中最低。一般而言,我们发现在日本业绩最佳的公司在北美经营的的移植工厂也是业绩最佳,这说明我们观察到的大多数差距都在于管理上的不同。

最后,发展中国家和地区的总装厂,主要是巴西、韩国、墨西哥和中国台湾,其业绩水平差距极大。在质量方面,福特在墨西哥的埃莫西约(Hermosillo)工厂实际上是在整个大批量生产工厂的抽样调査对象中质量最佳的总装厂,比日本的最佳工厂和北美的最佳移植工厂还要出色。发展中国家的最佳工厂,效率也是比较惊人的,特别是考虑到他们自动化水平并不高。但是相对而言,发展中国家最差工厂的业绩极差,其质量糟糕,生产效率奇低。

差别的原因何在?我们认为这可以归因于一个产品从开发直到总装的精益流程(如在埃莫西约工厂组装的汽车是马自达323的一个变型车)以及得到已掌握精益生产的公司在管理方面的支持(在埃莫西约工厂的案例中,支持直接来自福特,在其他几个案例中,一家独立公司若能持续不断地取得日本管理的大力支持,也会有效地变成一家移植工厂)。

这些调查结果需要我们对头脑中的工业世界地图进行重新排列,我们相信这对许多读者来说非常困难:现在我们必须停止把“日本的”和“精益的”,“西方的”和“大批量生产”等同了。实际上许多日本工厂并不特别精益,而目前许多在北美的日资工厂证明精益生产就算远离日本,也能得到实施。同时,在北美的美资最佳工厂表明,精益生产方式能够完全由西方公司来实施,并且,在发展中国家的最佳工厂表明精益生产方式能够推广到世界上任何地方。

“手工”制造商的特例

图4-1和图4-2中的生产率和质量数据只是对大众市场的汽车而言,即福特汽车而非林肯汽车,丰田汽车而非凌志汽车,大众汽车而非奔驰汽车。从一开始我们就认为,就其实际工作内容来说,无论其品牌声望有多么高,总装厂都是相差无几的。焊接奔驰和焊接大众汽车车身的机械人是同一种,实际上往往是出自同一制造商的同一型号。喷漆几乎是在相同的喷漆间里进行,而总装工作都是在汽车沿着长长的组装线移动时,将大部分的数以千计的零部件手工安装完成的。大众化汽车和豪华汽车之间的真正区别在于后者在车身上采用较厚的钢板,多涂几遍油漆,厚一点的隔热层和许多更为豪华的配置。

尽管这种想法对我们而言是显而易见的,却并未被广泛地接受,甚至在汽车行业内也是如此,自然更不会是广大公众的观点。高级管理者屡屡告诉我们在生产率和质量上的调査结果对普通轿车和轻型货车可能是正确的,但“豪华汽车是不同的”。

为确切査明情况,我们开始进行一项关于制造豪华汽车的总装厂的世界专项调查。基于我们对同一公司的大众化汽车厂的调研结果,我们访问了被认为是世界最佳的日本大型汽车厂。在北美我们调查了林肯和凯迪拉克的工厂。在欧洲我们访问了奥迪、宝马、奔驰、沃尔沃、罗孚、萨博和捷豹等工厂。每到一个工厂,我们都仔细地对该厂的工作和汽车的规格进行标准化。这样,我们就只需要询问每个工厂在完成较小型和略低档次的标准汽车标准装配工序所需要的工时和在装配过程中会出现的质量缺陷数目。所以,每座工厂所使用的工作量实际上比图4-3和图4-4所示的大很多。此外,我们对缺勤率进行了调整,在许多欧洲工厂中约达25%,在日本约达5%或更少。图中所列工时表示实际工作工时,而非工资单上的工时数。

我们的调査结果令人耳目一新。日本豪华汽车工厂只需美国工厂工时的一半、欧洲最佳工厂的一半、欧洲工厂平均工时的四分之一、欧洲最差工厂的六分之一。同时,除一家欧洲厂以外,日本厂的品质水平大大超过所有工厂——而这家欧洲工厂组装一辆类似汽车所需的工时是日本工厂的4倍。无怪乎西方豪华汽车制造商会惊恐于凌志、英菲尼迪、讴歌的到来和其他即将推出的日本豪华车。

图4-3 豪华汽车总装厂生产率,1989年

注:“豪华汽车”包括欧洲的“专业汽车制造商”——奔驰、宝马、沃尔沃、萨博、捷豹、奥迪、阿尔法罗密欧,以及北美的凯迪拉克和林肯。日本豪华汽车包括本田的里程(Legend)、丰田的克雷西达(Cressida)、马自达的929,这三种日本汽车制造商1989年为出口而生产的最昂贵轿车。丰田的雷克萨斯和日产的英菲尼迪是新车型,所以没有列入。

资料来源:国际汽车计划各国总装厂调研。

图4-4 豪华汽车总装厂质量,1989年

注:“豪华汽车”的定义见图4-3。

资料来源:国际汽车计划各国总装厂调研,数据由J.D.Power公司提供。

在分析这些数据时,许多读者可能怀疑差别是否在于欧洲的汽车品种变化大和生产规模小。我们对这些公司的印象确实是那种低产量的手工生产方式。但是实际情况并非如此。欧洲工厂,除一家之外,其生产量与前面我们谈过的大批量生产厂在同一水平上,而且在大多数情况下,比我们调研过的日本豪华汽车厂其汽车品种更为“简单”一些。

当我们访问刚刚提到的高质量低效率的那家欧洲工厂时,我们不必深入调查就能发现其基本问题所在:经理和工人们普遍深信他们是工匠。在总装线的尾端有大片的返工返修区域。身穿白色试验室服的技术大军费力地把装好的整车精修到公司传说中的品质标准。我们发现在组装的总工作量中有三分之一是在这块返工区域上完成的。这也就是说,这家德国工厂花在纠正和修理好刚刚从生产线下来的问题产品所需的工作量,要比日本工厂一次制造出一辆近乎完美的汽车还要多。

我们客气地询问这些身着白色工作服的工人他们究竟在干什么。他们回答道:“我们是工匠,这是我们公司致力于高质量的证明。”当这些“手艺人”知道他们真正在做什么时,他们惊讶其工作的实质正是1905年亨利·福特生产方式中的装配工所做的——调整不合标准的零部件,按照设计对零部件进行微调,并返工前道工序完成得不好的装配工作,以期最后各个零部件都能正常工作。

当然,由于每个待解决的问题都不相同,这些工人具有很高的手艺,他们的工作毫无疑义是极具挑战性的。但是,从精益制造商的角度来看,这纯粹是MUDA(浪费)。其原因为:未能设计出易于组装的零部件,以及未能一发现缺陷就立即追踪到底令其永不再现。一旦员工不采取这重要的最后一步,后续的组装工作会和最初的问题混合成更加复杂的问题,要求“工匠”把事情办好就必不可少了。

我们对所有在任何制造活动中,不管是否是汽车行业的,实行这种“技艺”的公司都有一条简单有力的建议:消灭它。尽快采用精益生产方式并从一开始就消灭对所有“工匠”的需要。否则,在21世纪你将被精益的竞争者所淹没。

国际汽车计划各国总装厂调研总结

表4-3总结出当今世界上各规模汽车制造商在总装工作的,包括生产率和质量,各种业绩的指标。该表显示在所需返工场地的大小、参与团队合作的工人比例、收到的建议数(在日本移植工厂中至今尚未建立建议系统)以及向新的组装工人提供培训机会的多少等方面,日本的平均水平与北美的水平以及欧洲的水平之间的差别还是很明显的。

表4-3 规模制造商的总装厂特性指标总结,1989年 (每个地区的工厂平均数)

资料来源:1989年国际汽车计划各国总装厂调研和J.D.Power公司的新车质量调查。

调查中的另一值得注意的重要结果是:生产率与质量之间的关系。当我们刚刚开始调研并把各厂的生产率和质量联系起来时,我们发现这两者之间几乎没有关系。更有甚者,它并不随时间而变化。图4-5表示了1989年年末,世界各国生产率与质量之间的相关系数为0.15。

这似乎令人费解。我们原认为或者是像西方工厂经理们长期所认为的那样应该是负相关——高质量工厂应需要更多的工作量来完成;或者是像许多描述有关日本制造的作者认为的那样应该是正相关——质量应该是“免费的”。简单地分析图4-5将表明,其谜底是两种倾向都是明显的,然而两者相互抵消。日本国内工厂和移植工厂全部集中在图的左下角。对这些精益工厂来说,质量的确是“免费的”。除这些工厂之外,从图中可以看出:工厂可以具有高质量或高效率,但却非两者兼得。对这些大规模制造厂商,如果要获得高质量的话,其代价是昂贵的。

图4-5 规模制造商总装厂的生产率和质量关系,1989年

资料来源:1989年国际汽车计划各国总装厂调研。

变成精益

我们与全世界几乎所有的汽车制造商(国际汽车计划项目的主要赞助者)反复审核我们的调研结果。所以,这些公司对我们报告里的数据并不感到惊奇,现在这个调研结果已被普遍接受为工厂层面上总体竞争状况的精确总结。

但是,确定每家工厂在世界竞争中所处的位置是一回事,精确地解释竞争中的失败者需要怎样做才能迎头赶上是另一回事。当我们和这些公司审核我们的数据时,他们的高管和经理向我们提出很多质疑,特别是在以下几个方面:

第一个问题是,他们问自动化是否是秘密所在。我们答复:是,又不是。图4-6所示是总装工序中的自动化比率——用机器人或更为传统些的“硬件”自动化,与工厂的生产率之间的关系。这里有一个明显的向右下倾的趋势——自动化程度越高意味着所需要工作量越少(换言之,高水平的自动化对高水平的工作量表现为明显的负相关≤0.67)。我们估计,平均而言自动化水平约占工厂之间生产率差异的三分之一。

图4-6 规模制造商自动化和生产率的关系,1989年

注:“自动化”是已经自动化的组装工序的百分数。自动化包括像多点焊机那样的固定自动化和采用机器人的柔性自动化。物料搬运的自动化未包括在内。

资料来源:1989年国际汽车计划各国总装厂调研。

但是,图4-6中真正令人震惊的是在任何自动化水平上,效率最佳和最差工厂之间的差别是极大的。例如,抽样中自动化程度最低的日本国内工厂(总装工序中自动化率仅为34%)却又是全世界效率最高的工厂,它只需要一个自动化程度相当的欧洲工厂工作量的一半或另一个工厂工作量的三分之一。再看图4-6的右边,我们可以看到世界上自动化程度最高的欧洲工厂(总装工序自动化率为48%)比起只有34%自动化率的效率最高的工厂需要多出70%的工作量来完成在我们标准汽车上的全套标准化的总装工序。

明显的问题是,何以如此?从我们的调査结果和工厂参观中得出的结论是,在组织不善的高技术工厂中,其结果必然是:从手工组装任务中减少多少非熟练直接工人,就必须增加大约相同数量的技术工人和维修工人。

更有甚者,由于复杂机床的故障减少了工厂真正用于生产汽车的时间,他们很难维持高产出。从许多工厂里观察先进的机器人技术,我们总结出这样一条简单的原理:如果一个公司打算获得高效益,采用高技术工序自动化之前应该先建立精益的组织。

后进者的第二个问题是,差别是否是由于产品的工艺性(组装的方便性)而不是由于工厂的经营造成的?可以理解的是工会领导也经常问到这个问题。唐纳德·埃夫林(现已退休的原美国联合汽车工人工会副主席)在整个国际汽车计划工作期间一直同我们就这一问题进行对话。

他希望知道,在好公司和差公司之间的竞争差距中有多少是由于工厂里的工人造成的,有多少是由于那些在遥远的公司总部办公室里的工程师和管理人员造成的。他的理由很简单:“我所代表的美国工厂里的工人正在为他们无力纠正的问题而遭到责备。”埃夫林认为采取组织上的改进措施——准时化库存,工人有权拉动可使组装线停止的安灯拉绳 等,会产生一些差别,但如果产品设计本身就有缺陷,那么无论什么改进措施都无法使一个工厂真正具有竞争力。

我们很难确切地回答工艺性的问题,因为我们需要对调研的每个工厂中每辆正在组装的汽车完成汽车制造商所说的解体分析,只有解体之后我们才能清楚一辆汽车有多少零部件以及这些零部件是否容易组装起来,这种分析将极为昂贵且费时。所以我们所能报告的只有一些有趣但片面的证据,来证明工艺性确实非常重要。

有一项证据是我们在1990年的春天进行的一次对世界各国汽车制造厂的调研。 我们要求他们就组装厂里产品的工艺性给所有别的汽车制造商排个名次。他们是以解体分析为基础来排列名次的,而这种解体分析是汽车公司作为竞争评估计划的一部分(听起来可能很奇怪,任何一辆新车的首批生产车型都到不了用户手里,而是被竞争对手买了下来,然后立即把它解体进行竞争性评价)。表4-4所示的是制造商的报告结果。

我们无法确认这些调查结果的正确性,因为我们弄不清这些公司在解体分析方面做了些什么或做到什么程度。当我们开始在总装厂调研时,我们惊奇地发现很少几家汽车公司对自己的竞争对手进行系统性的基准研究。尽管如此,作出回答的公司就哪家厂商的产品工艺性最好的问题意见却很接近,而且调査结果与各公司业绩中的生产率和质量指标又紧密相关。这意味着工艺性是有利于工厂的高业绩表现的。

表4-4 由其他制造商排名的总装厂产品工艺性排名,1990年

注:以上排名是通过总结19家主要汽车制造商对问卷调查的结果而编制的。8家制造商返回的问卷有效(美国2家、欧洲4家、日本1家、韩国1家)。根据对各制造商的问题“你认为哪个公司设计出来的产品最容易组装”而进行排名得出的。

资料来源:1990年国际汽车计划工艺性调研。

进一步的证明来自最近通用汽车进行的一次对比,对比是在通用位于堪萨斯州费尔法克斯的制造基于GM-10车型的庞蒂亚克(Pontiac Grand Prix)车型的新总装厂和福特位于亚特兰大附近生产金牛座(Taurus)和水星黑貂(Mercury Sable)车型总装厂之间进行的。这次对比的基础是把汽车解体后按照车间手册重新组装起来。

通用汽车发现其工厂与福特工厂之间的生产率差距很大——双方生产同一尺寸等级的汽车,具有相似水平的配置并在同一细分市场内销售。经过仔细的调查,通用汽车得出结论,41%的生产率差距可以追溯到两种设计的工艺性不同,如表4-5所示。例如,福特汽车的零件要少很多——前保险杠有10个零件而通用汽车的庞蒂亚克有100多个零件,而且福特的零部件更易于组装(生产率差距的其他主要原因是我们刚刚讨论过的工厂组织方式。通用汽车的分析发现自动化水平——在通用汽车工厂中实际上要高很多——并不是解释生产率差距的主要根源)。

表4-5 福特亚特兰大总装厂与通用费尔法克斯总装厂对比,1989年

制造的简便并非是偶然的。相反,它是精益设计方法最重要的成果之一。就这一点我们将在第5章中更仔细地进行探讨。

在我们和各公司一起审核我们的调研结果时,第三个常常出现的问题是产品的品种多样性和复杂性。我们在第3章中遇到的那位厂长,坚持认为如果他能够在工厂集中生产单一品种的标准化产品,他就能够与任何对手竞争。这是许多西方厂长的典型观点。这当然是一个有趣的想法,而且有一个简单的逻辑来支持它。

但是,在我们的调研中,工厂的车型数和车身外形数与生产率或产品质量之间完全不相关。我们试用“皮囊之下”复杂性 这一方法来对比世界各地工厂里正在制造的汽车。这是一种综合方法,它由主电线束的数目、外部油漆的颜色和在生产线上安装的发动机/变速器各种组合,外部安装的其他零部件数量和向总装厂供货供应商的数量等组成。对那些认为生产单一品种是解决竞争问题的观点来说,比较结果甚至更加令人难以置信:在我们的调研中,皮囊之下复杂程度最高的工厂反而具有最高的生产率和质量。当然这些都是在日本本土的日本工厂。

工厂级的精益组织

我们的结论是自动化和工艺性对高效率的工厂来说都很重要,但是若想充分发挥这两者中任一方面的潜能都需要出众的工厂管理人员。那些接受我们结论的公司高管、工厂经理和工会领导人常常会提出最后一个问题,这也是我们认为最有趣的一个问题:一家精益工厂真正重要的组织特征(比全世界其他工厂的经营业绩高近一半的特殊方面)是什么?而这些特征又怎样可以得以引入推行呢?

真正的精益工厂有两个关键的组织特征:①它能够把最大量的工作任务和责任转移到在真正为汽车进行增值工作的生产线上的工人们身上;②有一个在处于适当位置的缺陷检测系统,一旦发现问题,它就能快速追査并找到其根源。

这又意味着生产线上的工人的团队合作和简单而综合性的可视化管理系统,它使得工厂里每一个人都能对问题做出快速反应,并了解工厂的全面情况。在旧式的大批量生产的工厂里,经理们有意防止有关工厂情况的信息外传,认为这种信息是他们权力的关键。在精益工厂里,像高冈工厂,其全部信息,如日生产目标、当日生产的汽车数、设备故障、人员短缺、加班要求等,都显示在“安灯板”(发光电子显示板)上,在每个工位上都能看到这些可视化管理板。每次工厂里任何地方出现任何差错,谁知道怎样解决问题就跑去伸出援手。

所以,结果是这种动态的工作小组就成为精益工厂的核心。组织这些高效的小组并不简单。工人需要学会多种技能——实际上要学会做工作小组中的所有工种以便大家轮岗,工人彼此都能互相代替。工人还需要具有许多其他技能:简单的设备维修、质量检査、工位清扫和物料配料等。此外还需要鼓励他们积极地,甚至是主动地思考问题,以便能够在问题变得严重之前就想出解决方案来。

我们对那些试图采用精益生产方式的工厂进行分析考察时发现,只有存在着某种相互责任感,即管理人员有一种珍惜熟练工人的意识,为留住他们而做出牺牲并愿意赋予小组一定的责任时,工人们才会做出响应。仅仅修改组织机构图以表示各种“小组”和推行“质量圈” 以寻求改进生产过程,是不会有多大变化的。

这个简单的事实来自我们先前对在美国的福特和通用汽车的工厂进行的调研。在福特工厂里我们发现从1938年以来基本的工会管理合同一直没有改变过,而那一年是福特最终被迫同联合汽车工人工会签订了一个工作控制合同。工人仍然继续分配到范围狭小的工作,并不存在正式的小组式结构。但是,当通过一个又一个工厂时,我们发现小组工作实际存在而且活跃。为了相互合作并完成任务,工人们在很大程度上不去理会合同里技术上的细节。

相比之下,在许多通用汽车的示范工厂里,我们发现存在新修改的小组工作的合同和精益生产的所有器具。但是,经过一小段时间的观察后我们发现几乎没有什么小组活动,而且工厂内的士气很低。

该如何解释这些似乎矛盾的现象呢?答案是简单的。福特工厂的工人对负责经营的管理人员具有很大的信任感,在20世纪80年代初期为理解精益生产方式的原理,这些管理人员进行过艰苦的工作。工人们还坚信,如果全体雇员以最佳方式协同工作来完成任务,公司就能够保住他们的职位。而在通用汽车的工厂里,工人们对管理人员是否了解如何运用精益生产方式几乎没有什么信心。这也不奇怪,因为通用从20世纪80年代初期开始就集中精力发明先进技术来减少工人。通用的工人也有一种宿命感,认为许多工厂迟早要遭到关闭。在这种情况下,公司的高层领导和工会所致力的精益生产始终无法转变为车间的进步就不足为奇了。

我们将在第9章中论述如何把精益生产引入到现有的大批量生产方式的工厂中去这一个棘手的问题。

精益生产是否人性化

如在第2章中所述,亨利·福特的大批量生产是一把双刃剑。大批量生产推动了大众消费,同时它使工厂工作变得枯燥无味。精益生产方式是否能够在恢复对工作的满意度的同时又提高生活水平,或者它是一把比福特更加锋利的双刃剑?

观点肯定是一分为二的。最近,美国联合汽车工人工会的两位成员争论道,对工人来说,精益生产甚至比大批量生产更糟糕。 他们认为在加州新联合汽车制造公司推行的精益生产系统是在管理人员的重压下进行的,因为厂长们不断地试图证明系统内正存在着松弛现象——浪费的工时、过量的工人、过量的库存,故而要消灭掉它们。批评观点认为这种做法比查理·卓别林的电影《摩登时代》有过之而无不及。在卓别林的小机器工厂里至少工人还不需要思考他们在干什么也不必想方设法进行改善。

对精益生产的第二种批评观点或许可以称之为“新技艺主义”的形式出现。这种生产方式仅在少数瑞典工厂里得到运用,但因为公众对技艺具有一种似乎不可动摇的信念,使它引起全世界的广泛注意。

让我们以瑞典西部的沃尔沃乌德瓦拉(Udevalla)新工厂为例。在这个厂里沃尔沃工人小组以小工作单元,在固定的组装平台上组装沃尔沃的740和760型车。每个10人的小组负责把一辆从油漆烘干室出来的车身组装成完整的汽车。从一个方面看来,这种系统完全转回到本书第2章曾述及的1903年亨利·福特的组装车间,世界上其他地方都早已不用这种方法了。周期时间——工人重复做自己的动作所需的间隔时间——从大批量生产或精益生产方式的组装厂里的约1分钟,增加到在乌徳瓦拉工厂的几个小时。此外,组装小组里的工人只要每天完成4辆汽车就有权确定自己的节拍。他们在团队内能够随意轮换工种。自动化的材料运输系统把每辆车所需零部件送到工作小组。乌德瓦拉系统的支持者认为,这种方法可以比得上精益生产工厂的效率,同时提供一个更为人道的工作环境。

我们强烈地反对这两种观点。我们认为在紧张和持续挑战之间,以及在新技艺主义和精益生产方式之间,存在极其重要但又往往被误解的差别。

就第一种观点而言,我们同意一个合理组织起来的精益生产系统确实能够消灭全部松弛点——这正是它的“精益”所在,但它同时又向工人们提供了控制其工作环境所需的技巧和把工作完成得更加顺利的持续挑战。由于大批量生产往往充满令人心神麻木的压力,工人们费力地去组装很难制造的产品,而且对改进他们的工作环境束手无策。精益生产方式则提供一种创造性的紧张,从中工人有许多办法来迎接各种挑战。这种参与解决复杂问题的创造性的紧张,恰恰是区分手工的工厂工作与大批量生产时代的职业性“脑力”工作的东西。

当然,为使这种系统可行,管理人员必须向工厂的工人们提供全面的支持,并且在汽车市场疲软时做出牺牲向职工提供职业保障,这种保证,在历史上是只对重要工种的职工提供的。这才真正是一种相互负责的系统。

此外,我们认为一旦精益生产的原理得到全面实施,公司就有可能加快完成在20世纪90年代里把汽车组装中多数剩下的重复劳动工序的自动化工作。这样,到20世纪末我们预期精益工厂将几乎全部由高度熟练的、能够解决问题的人所占有,他们的任务就是不断思考使整个系统运行得更为顺利而有效。

而新技艺主义的致命缺陷在于它永远达不到这个目标,因为它所渴望的是走向另一端,把回到手工艺的时代作为自己的目标。

我们很怀疑这种组织形式与精益生产相比究竟是否那么具有挑战性或自我实现。在一个较长的工作循环里,简单地用螺栓螺钉把大量零部件连接起来,和在一个短的工作循环里连接少数零件相比,只不过是极为有限的工作内容丰富化而已。真正的自我实现可能来自对每个小零件进行返工、调整使之配合良好。在合理组织的精益生产系统中,这种活动是完全没有必要的。

最后,几乎可以肯定,乌德瓦拉系统的生产率甚至比大批量生产还没有竞争力,更比不上精益生产。我们没有抽査过乌德瓦拉或卡尔马(Kalmar)这两个采用新技艺主义的沃尔沃工厂,但一些简单的算术运算就能说明:如果10名工人只是简单地把4辆车组装起来(不含焊接车身、喷漆和配料)需要8个小时——每辆汽车需要20个组装工时——乌德瓦拉与我们调研中的先进精益生产厂相比几乎毫无竞争的希望,后者只需要13.3个工时来完成全套的焊接、喷漆并组装出一辆尺寸略小、复杂性略低的汽车。

在讨论其他问题之前,我们就为什么精益生产不可能比大批量生产更令人感到压抑提出最后一个理由。简单来说,精益生产是“脆弱的”。而大批量生产为了使之能够运行,到处设有缓冲:额外的库存、额外的场地、额外的工人。甚至当零部件不能按时到货或许多工人病休或有些工人在产品大批量生产之前未能检查出问题所在时,系统仍能正常运行。

但是,为了使没有一刻松弛的精益生产方式——没有保险网——而能够运行,关键是每一位工人都努力工作。如果简单地按照大批量生产,即低着头心不在焉地把各种动作完成一遍,用这种态度来对待精益生产方式必然很快导致灾难。所以,如果管理人员不能领导,而工人又感到缺乏有效的相互责任感,完全可以预料,精益生产方式必将返回到大批量生产去。有一位精益生产经理在一次参观工厂时说:“大批量生产只不过是照章办事的精益生产方式,所以没有人采取主动并负责任地不断改善整个系统。”

这最后一点对精益生产在全世界范围的传播提出一些深层的问题,这是第9章中我们将集中探讨的主题。但是,目前我们需要按照精益生产的逻辑,从总装厂返回到产品开发。正如我们将看到的那样,现代汽车的本质——一种拥有超过1万个零部件的高度复杂的产品,需要高度复杂的设计系统。并且,和生产一样,协调这个系统的精益方式从根本上就不同于大批量生产。 gpK1W09Mp9lx8Ju5wXychvi2czKkDH0wm0AQxxH2YvH5rHIzaLIQM+tMjO6vZKnX

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